CN117718276A - 清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洗装置，用于对硅片的清洗，所述清洗装置包括套设的内槽和外槽，所述外槽包括第一进液口和第一出液口，所述内槽包括第二进液口，所述第一进液口与外部清洁液提供结构连通，以为所述外槽提供清洁液，所述第一出液口和所述第二进液口连通，以为所述内槽提供清洁液，所述内槽溢流的清洁液循环进入到所述外槽；所述清洗装置还包括设置于所述第二进液口处的第一进液管路，所述第一进液管路位于所述内槽中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，和/或所述进水孔的密度逐渐增大。

Description

清洗装置

技术领域

本发明涉及半导体产品制作技术领域，尤其涉及一种清洗装置。

背景技术

当前，半导体硅片行业的清洗工艺采用槽式清洗机居多，槽式清洗机其每个槽体进水的流量以及压力都对硅片的品质有着至关重要的作用，槽体内流量的不平衡会导致化学药液的不平衡，进而导致在一个槽内出现清洗效果不等的现象，目前在生产中，已经出现了相应的清洗品质差的问题。具体地，对硅片进行清洗时，流量较大的地方出现轻微的Pattern(图案)，流量较小的地方出现严重的Pattern，即流量不同的位置，清洗效果不同，所以流量不均的问题已经严重影响生产品质以及效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种清洗装置，解决清洗槽内进水流量不均导致的清洗效果不同的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种清洗装置，用于对硅片的清洗，所述清洗装置包括套设的内槽和外槽，所述外槽包括第一进液口和第一出液口，所述内槽包括第二进液口，所述第一进液口与外部清洁液提供结构连通，以为所述外槽提供清洁液，所述第一出液口和所述第二进液口连通，以为所述内槽提供清洁液，所述内槽溢流的清洁液循环进入到所述外槽；

所述清洗装置还包括设置于所述第二进液口处的第一进液管路，所述第一进液管路位于所述内槽中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，和/或所述进水孔的密度逐渐增大。

可选的，在所述内槽的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，所述第一进液管路设置于所述内槽的相对的两个侧壁的所述第二进液口之间。

可选的，所述第一进液管路平行于所述内槽的槽底设置。

可选的，所述外槽和所述外部清洁液提供结构之间设置有清洁液输入管路，所述清洁液输入管路上设置有第一调节阀，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有浓度检测仪，用于检测从所述外槽流出的清洁液的浓度，所述第一调节阀根据所述清洁液的浓度对进入到所述外槽的清洁液的流量进行控制。

可选的，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有加热器，用于将从外槽流出的清洁液加热到预设温度。

可选的，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有过滤器，用于对从所述外槽中流出的清洁液进行过滤。

可选的，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有循环泵，所述循环泵用于将从所述外槽流出的清洁液输送至所述内槽。

可选的，所述清洁液包括超纯水和化学清洁液中的至少一种。

可选的，所述外槽底部还设置有排液口，用于排出所述外槽的清洁液。

可选的，所述外槽的内侧壁上设置有液位传感器，所述液位传感器用于测量所述外槽内的清洁液的液位；

所述排液口通过排液管路与回收结构连接，所述排液管路上设置有第二调节阀，所述第二调节阀用于根据所述外槽内清洁液的液位调节所述排液管的流量。

本发明的有益效果是：本实施例中的所述清洗装置包括设置于所述第二进液口处的至少一个第一进液管路，所述第一进液管路位于所述内槽中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，起到减小靠近第二进液口处的清洁液的流量，增大远离第二进液口处的清洁液的流量的作用，且所述进水孔的密度逐渐增大，同样起到减小靠近第二进液口处的清洁液的流量，增大远离第二进液口处的清洁液的流量的作用。通过改善进入内槽的清洁液的进液方式，改善内槽内清洁液流量不均的问题，使得内槽内的清洁液的流量尽可能趋于平等的状态，进而达到改善硅片清洗品质的问题。

附图说明

图1表示本发明实施例中的清洗装置的结构示意图；

图2表示本发明实施例中的内槽和外槽的示意图；

图3表示本发明实施例中的第一进液管路的结构示意图一；

图4表示本发明实施例中的第一进液管路的结构示意图二。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参考图1-图4，本实施例提供一种清洗装置，用于对硅片的清洗，所述清洗装置包括套设的内槽1和外槽2，所述外槽2包括第一进液口和第一出液口，所述内槽1包括第二进液口，所述第一进液口与外部清洁液提供结构连通，以为所述外槽2提供清洁液，所述第一出液口和所述第二进液口连通，以为所述内槽1提供清洁液，所述内槽1溢流的清洁液循环进入到所述外槽2；

所述清洗装置还包括设置于所述第二进液口处的第一进液管路3，所述第一进液管路3位于所述内槽1中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路3上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，和/或所述进水孔的密度逐渐增大。

槽式清洗机其每个槽体进水的流量以及压力，都对硅片的品质有着至关重要的作用，槽体内流量的不平衡会导致化学药液的不平衡，进而导致在一个槽内出现清洗效果不等的现象。相关技术中，清洗槽的一个侧壁上开设进液孔以用于向清洗槽内输送清洁液，清洗槽内靠近所述进液孔的位置清洁液流量大，远离进液孔的位置流量小，在对硅片进行清洗时，流量较大的地方出现轻微的Pattern(图案)，流量较小的地方出现严重的Pattern，所以流量不均的问题已经严重影响生产品质以及效率。本实施例中，针对上述问题，在所述第二进液口处设置第一进液管路3，所述第一进液管路3位于所述内槽1中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路3上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，所述第一进液管路3靠近所述第一进液口的位置流量大，远离所述第一进液口的位置流量小，为了减小所述第一进液管路3的不同位置的进液口的流量差，减小靠近所述第一进液口的进水孔的尺寸，以减小该位置处的清洁液的流量，增大远离所述第一进液口的进水孔的尺寸，以增大该位置处的清洁液的流量，从而减小内槽1不同位置的清洁液的流量的流量差。

示例性的，为了减小内槽1不同位置的清洁液的流量的流量差，沿着清洁液的流向，所述进水孔的密度逐渐增大。起到减小内槽1中靠近所述第一进液口的位置处的流量，增大内槽1中远离所述第一进液口的位置处的流量，从而减小内槽1不同位置的清洁液的流量的流量差。

需要说明的是，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，以及沿着清洁液的流向，所述进水孔的密度逐渐增大，这两种设置方式可以设置其中一种，但也可以同时设置，在一些事实上方式中，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，同时，以及沿着清洁液的流向，所述进水孔的密度逐渐增大，上述两种结构同时存在，效果叠加，从而可以更进一步的减小内槽1不同位置的清洁液的流量的流量差。

沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，或者，沿着清洁液的流向，所述进水孔的密度逐渐增大，均是在清洁液的流向上改善所述内槽1内的清洁液的流量不均等的问题，示例性的实施方式中，在垂直于所述清洁液的流向的方向上，并排设置有多个所述第一进液管路3，即所述内槽1的相对的两个侧壁为第一侧壁和第二侧壁，所述第二进液口包括位于所述第一侧壁上的多个第一子进液口，以及位于所述第二侧壁上的多个第二子进液口，多个所述第一第二进液口的数量与所述多个第二子进液口的数量相同，且所述第一子进液口在所述第二侧壁上的正投影与一个所述第二子进液口重合，使得一个所述第一子进液口与对应的所述第二子进液口共同安装一个所述第一进液管路3。

需要说明的是，所述第一进液管路3的数量可以根据实际需要设定，在图1中设置了两个所述第一进液管路3，但并不以此为限。

示例性的实施方式中，在所述内槽1中设置了至少两个所述第一进液管路3时，任意两个所述第一进液管路3上的所述进水孔的结构形式可以相同，也可以不同。

在一些具体实施方式中，至少两个所述第一进液管路3包括第一子进液管路和第二子进液管路，所述第一子进液管路上的一个所述进水孔在所述第二子进液管路上的正投影与所述第二子进液管路上的进水孔至少部分重合。

在一些具体实施方式中，至少两个所述第一进液管路3包括第一子进液管路和第二子进液管路，所述第一子进液管路上的一个所述进水孔在所述第二子进液管路上的正投影位于所述第二子进液管路上的相邻的两个进水孔之间。

示例性的实施方式中，在所述内槽1内设置有多个所述第一进液管路3时，每个所述第二进管路包括与所述外槽2的第一出液口连通的主管路，和与所述主管路连通的多个分支管路，多个所述分支管路与多个所述第一进液管路3一一对应设置。

示例性的实施方式中，在所述内槽1内设置有多个所述第一进液管路3时，每个所述分支管路上设置有第三调节阀，所述第三调节阀的设置可以控制进入到所述内槽1的清洁液的流量。

并且在每个所述分支管路上设置一个所述第三调节阀，可以单独控制每个所述第一进液管路3的清洁液的流量。

示例性的实施方式中，在所述内槽1的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，所述第一进液管路3设置于所述内槽1的相对的两个侧壁的所述第二进液口之间。

在所述内槽1的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，即清洁液从所述内槽1的相对的两侧进入到所述内槽1，相比清洁液从所述内槽1的单侧进入到所述内槽1，改善所述内槽1内清洁液的流量不均等的问题。

需要说明的是，在所述内槽1的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，所述第一进液管路3设置于所述内槽1的相对的两个侧壁的所述第二进液口之间，即所述内槽1的相对的两个侧壁上的第二进液口是一一对应设置的，所述内槽1的相对的两个侧壁中的一个侧壁上的所述第二进液口，在所述内槽1的相对的两个侧壁中的另一个侧壁上的正投影，与所述内槽1的相对的两个侧壁中的另一个侧壁上的第二进液口重合，使得所述内槽1的相对的两个侧壁上的两个第二进液口共同配合以安装一个所述第一进液管路3，清洁液从所述内槽1的相对的两个侧壁进入到所述内槽1的内部，在对于所述内槽1，靠近设置所述第二进液口的相对的两个侧壁的位置的清洁液对的流量较大，而所述内槽1的中心则成为清洁液流量较小的位置，因此，沿着所述第一进液管路3的延伸方向，所述第一进液管路3上的进水孔的密度由所述第一进液管路3的两端至中间逐渐增大，和/或，沿着所述第一进液管路3的延伸方向，所述第一进液管路3上的进水孔的尺寸由所述第一进液管路3的两端至中间逐渐增大。

示例性的实施方式中，在所述内槽1的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，所述内槽1的相对的两个侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁上的所述第二进液口在所述第二侧壁上的正投影位于所述第二侧壁上的相邻的两个所述第二进液口之间，即所述第一进液管路3的一端与所述内槽1的一个侧壁(即所述第一侧壁)上的相应的所述第二进液口连通，所述第一进液管路3的另一端固定连接至所述内侧的另一侧壁(即所述第二侧壁)上，清洁液从每个所述第一进液管路3的一端进入到所述第一进液管路3内部，并通过所述第一进液管路3上的所述进水孔进入到所述内槽1中。

示例性的实施方式中，所述第一进液管路3平行于所述内槽1的槽底设置。

示例性的实施方式中，所述外槽2和所述外部清洁液提供结构之间设置有清洁液输入管路，所述清洁液输入管路上设置有第一调节阀，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路4，所述第二进液管路4上设置有浓度检测仪5，用于检测从所述外槽2流出的清洁液的浓度，所述第一调节阀根据所述清洁液的浓度对进入到所述外槽2的清洁液的流量进行控制。

随着对硅片的清洗，所述清洁液的浓度会有所变化，所述浓度检测仪5可以实施检测清洁液的浓度，从而可以保证硅片的清洁效果。

在所述浓度检测仪5检测的清洁液的浓度小于预设阈值时，通过所述第一调节阀控制清洁液的流量，从而对降低浓度的清洁液进行补偿。

需要说明的是，所述清洁液中的成分可以根据实际需要设定，示例性的，所述清洁液包括超纯水和化学清洗剂，但并不以此为限，所述浓度检测仪5检测的是清洁液中化学清洗剂的浓度。

示例性的实施方式中，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路4，所述第二进液管路4上设置有加热器7，用于将从外槽2流出的清洁液加热到预设温度。

通过加热器7的设置，将从所述外槽2流出的清洁液进行加热后，再次进入到所述内槽1中，可以提高清洁液的清洗性能。

示例性的实施方式中，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路4，所述第二进液管路4上设置有过滤器8，用于对从所述外槽2中流出的清洁液进行过滤。

通过所述过滤器8的设定值，能够实现所述内槽1中的清洁液的循环过滤，保证所述内槽1中的清洁液的洁净程度，进而保证对硅片的清洗效果。

示例性的实施方式中，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路4，所述第二进液管路4上设置有循环泵6，所述循环泵6用于将从所述外槽2流出的清洁液输送至所述内槽1。

所述外槽2与外部清洁液提供结构连接，以通过所述外部清洁液提供结构提供的清洁液进入到所述外槽2，所述内槽1和所述外槽2通过所述第二进液管路4连接，从而通过所述第二进液管路4，使得所述外槽2中的清洁液进入到所述内槽1中，所述内槽1中的清洁液溢流至所述外槽2内，从而在所述外槽2和所述内槽1之间实现清洁液的循环流动。

所述循环泵6的设置能够实现清洁液顺利的在所述内槽1和所述外槽2之间的循环。

示例性的实施方式中，所述清洁液包括超纯水和化学清洁液中的至少一种。

示例性的实施方式中，所述外槽2底部还设置有排液口，用于排出所述外槽2的清洁液。

所述排液口的设置可以防止清洁液从所述外槽2溢流，避免清洁液对其他设备的污染或损坏。

示例性的实施方式中，所述外槽2的内侧壁上设置有液位传感器，所述液位传感器用于测量所述外槽2内的清洁液的液位；

所述排液口通过排液管路与回收结构连接，所述排液管路上设置有第二调节阀，所述第二调节阀用于根据所述外槽2内清洁液的液位调节所述排液管的流量。

所述第二调节阀用于对在所述排液管路中流动的所述清洁液的流量进行调节，以防止所述清洁液从所述外槽2溢流。

例如，当从所述内槽1溢流至所述外槽2中的清洁液的流量较大时，可以对所述第二调节阀进行操作，使得在所述排液管路中流动的清洁液的流量也较大，以防止清洁液从外槽2溢流，对硅片清洗装置的其他部件造成损坏或污染。

当所述外槽2中的清洁液的液位较高或者说临近于所述外槽2的上边缘时，所述第二调节阀可以将在排液管路中流动的清洁液的流量调节得较大，由此防止清洁液从所述外槽2溢流，对硅片清洗装置的其他部件造成损坏或污染。

示例性的实施方式中，所述外部清洁液提供结构包括一个清洁液输入管路与所述外槽2连通。

采用上述方式，所述外部清洁液提供结构提供的是混合后的清洁液。

示例性的实施方式中，所述外部清洁液提供结构通过多个清洁液输入管路与所述外槽2连通，所述外部清洁液提供结构包括多个存储结构，每个所述存储结构内存储有混合形成预设清洁液的组份溶液，例如图1中，所述外部清洁液提供结构提供的清洁液中包括超纯水和化学清洁剂，所述外部清洁液提供结构包括超纯水提供部和化学清洁剂提供部，所述超纯水提供部通过第一管路9与所述外槽2连通，所述化学清洁剂通过第二管路10与所述外槽2连通。

所述超纯水提供部向所述外槽2内通入预设量的超纯水，所述化学清洁剂提供部向所述外槽2提供预设量的化学清洁剂，超纯水和化学清洁剂在所述外槽2内进行混合形成所需的清洁液。

示例性的实施方式中，所述第一管路9上设置有第一开关阀，所述第一开关阀的设置可以控制所述第一管路9上的超纯水的流量。

示例性的实施方式中，所述第二管路10上设置有第二开关阀，所述第二开关阀可以控制所述第二管路10上的化学清洁剂的流量。

所述第一开关阀和所述第二开关阀相配合，可以实现超纯水和化学清洁剂以预设配比进行混合，以形成预设的清洁液。

在一些具体实施方式中，所述清洗槽包括套设在一起的所述外槽2和所述内槽1，所述清洗装置包括与所述外槽2的第一进液口连通的外部清洁液提供结构，以对所述外槽2提供清洁液，所述外槽2和所述内槽1之间通过第二进液管路连通，所述内槽1内设置有第一进液管路，以使得所述外槽2内的清洁液进入到所述内槽1中，所述内槽1内的清洁液溢流到所述外槽2，从而实现清洁液在所述内槽1和所述外槽2之间的循环。沿着清洁液的流向，所述第二进液管路上设置有浓度检测仪、循环泵、加热器和过滤器，所述浓度检测仪用于对清洁液的浓度进行检测，所述循环泵实现所述内槽1和所述外槽2之间的清洁液的循环，所述加热器用于将清洁液加热到预设温度，所述过滤器的设置可以保证清洁液的洁净度。需要说明的是，所述第二进液管路上设置有浓度检测仪、循环泵、加热器和过滤器的设置顺序可根据实际需要设定，并不限于图1中所示。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种清洗装置，用于对硅片的清洗，其特征在于，所述清洗装置包括套设的内槽和外槽，所述外槽包括第一进液口和第一出液口，所述内槽包括第二进液口，所述第一进液口与外部清洁液提供结构连通，以为所述外槽提供清洁液，所述第一出液口和所述第二进液口连通，以为所述内槽提供清洁液，所述内槽溢流的清洁液循环进入到所述外槽；

所述清洗装置还包括设置于所述第二进液口处的第一进液管路，所述第一进液管路位于所述内槽中，沿着清洁液的流向，所述第一进液管路上间隔设置有多个进水孔，沿着清洁液的流向，所述进水孔的尺寸逐渐增大，和/或所述进水孔的密度逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，在所述内槽的相对的两个侧壁均设置有所述第二进液口，所述第一进液管路设置于所述内槽的相对的两个侧壁的所述第二进液口之间。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述第一进液管路平行于所述内槽的槽底设置。

4.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述外槽和所述外部清洁液提供结构之间设置有清洁液输入管路，所述清洁液输入管路上设置有第一调节阀，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有浓度检测仪，用于检测从所述外槽流出的清洁液的浓度，所述第一调节阀根据所述清洁液的浓度对进入到所述外槽的清洁液的流量进行控制。

5.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有加热器，用于将从外槽流出的清洁液加热到预设温度。

6.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有过滤器，用于对从所述外槽中流出的清洁液进行过滤。

7.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述第一出液口和所述第二进液口之间设置有第二进液管路，所述第二进液管路上设置有循环泵，所述循环泵用于将从所述外槽流出的清洁液输送至所述内槽。

8.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洁液包括超纯水和化学清洁液中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述外槽底部还设置有排液口，用于排出所述外槽的清洁液。

10.根据权利要求9所述的清洗装置，其特征在于，所述外槽的内侧壁上设置有液位传感器，所述液位传感器用于测量所述外槽内的清洁液的液位；

所述排液口通过排液管路与回收结构连接，所述排液管路上设置有第二调节阀，所述第二调节阀用于根据所述外槽内清洁液的液位调节所述排液管的流量。